fxhx07吸光光度法.ppt

第七章吸光光度法Spectrophotometry 7 1概述7 2光度分析法的设计7 3光度分析法的误差7 4其他吸光光度法及吸光光度法的应用 第七章吸光光度法Spectrophotometry 思考题1光度分析法的误差来源 2如何设计光度分析法 3光度分析法的仪器特点 7 1概述 1吸光光度法的特点2光吸收的基本定律3比色法和吸光光度法及其仪器 7 1概述 1吸光光度法的特点 1 定义 吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法 包括比色法 可见及紫外吸光光度法及红外光谱法等 我们重点讨论可见光区的吸光光度法 7 1概述 2 光的基本性质 7 1概述 3 吸收光谱产生的原理 吸收光谱分为 原子吸收光谱和分子吸收光谱 是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生的 原子吸收光谱Atomicabsorptionspectrum由原子外层电子选择性地吸收某些波长的电磁波而引起的 为线状光谱 线状光谱 Linespectrum 7 1概述 分子吸收光谱 带状光谱molecularabsorptionspectrum 由电子能级跃迁而产生吸收光谱 能量差在1 20 eV 是紫外及可见分光光度法 UV VisSpectrophotometry 由分子振动能级 能量差约0 05 leV 和转动能级 能量差小于0 05eV 的跃迁而产生的吸收光谱 为红外吸收光谱 用于分子结构的研究 InfraredSpectrophotometry 带状光谱Bandspectrum 7 1概述 7 1概述 单色光 monochromaticlight 具同一波长的光 复合光 multiplexlight 由不同波长组成的光 紫外光 ultravioletlight 波长200 400nm 可见光 visiblelight 人眼能感觉到的光 波长在400 750nm 它是由红 橙 黄 绿 青 蓝 紫等各种色光按一定比例混合而成的 波段 waveband 各种色光的波长范围不同 互补色光 complementarycolorlight 按一定比例混合 得到白光 whitelight 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生的 7 1概述 7 1概述 吸收光谱曲线或光吸收曲线 absorptioncurve 以波长为横坐标 吸光度为纵坐标作图 最大吸收波长 maximumabsorptionwavelengh 光吸收程度最大处的波长 用 max表示 吸光度 absorbance 在可见光 KMnO4溶液对波长525nm附近绿色光的吸收最强 而对紫色和红色的吸收很弱 max 525nm 浓度不同时 光吸收曲线形状相同 max不变 吸光度不同 7 1概述 4 目视比色法 colorimetry 和吸光光度法的特点a灵敏度高 常用于测定试样中质量分数为1 10 5的微量组分 甚至可测定低至质量分数为10 6 10 8的痕量组分 b准确度较高 目视比色法的相对误差为5 10 吸光光度法为2 5 c应用广泛 几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以直接或间接地用目视比色法或吸光光度法进行测定 d仪器简单 操作简便 快速 7 1概述 2光吸收的基本定律 1 朗伯 比尔定律 Lambert Beerlaw 当一束平行单色光通过任何均匀 非散射的固体 液体或气体介质时 一部分被吸收 一部分透过介质 一部分被器皿的表面反射 如图6 3所示 设人射光强度为I 0 吸收光强度为Ia 透过光强度为It 反射光强度为Ir 7 1概述 在吸光光度分析法中 试液和空白溶液分别置于同样质料及厚度的吸收池中 然后让强度为I 0的单色光分别通过这两个吸收池 再测量其透过光的强度 此时反射光强度基本上是不变的 且其影响可以相互抵消 7 1概述 透射比或透光度 Transmittance 透过光强度It与人射光强度Io之比称为透射比或透光度 用T表示溶液的透射比愈大 表示它对光的吸收愈小 相反 透射比愈小 表示它对光的吸收愈大 7 1概述 朗伯 LambertJH 和比尔 BeerA 分别于1760和1852年研究了光的吸收与溶液层的厚度及溶液浓度的定量关系 二者结合称为朗伯 比尔定律 也称为光的吸收定律 当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层 浓度为c的溶液时 由于溶液中吸光质点 分子或离子 的吸收 通过溶液后光的强度减弱为I 7 1概述 朗伯 比尔定律表明 当一束单色光通过含有吸光物质的溶液后 溶液的吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比 这是进行定量分析的理论基础 比例常数K与吸光物质的性质 入射光波长及温度等因素有关 含有多种吸光物质的溶液 由于各吸光物质对某一波长的单色光均有吸收作用 若各吸光物质的吸光质点之间相互不发生化学反应 当某一波长的单色光通过这样一种含有多种吸光物质的溶液时 溶液的总吸光度应等于各吸光物质的吸光度之和 这一规律称吸光度的加和性 7 1概述 2 摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度 摩尔吸收系数molarabsorptivity当浓度c用mol L 1 液层厚度b用cm为单位表示 则K用另一符号 来表示 称为摩尔吸收系数 单位为L mol l m 1 它表示物质的量浓度为lmol L 1 液层厚度为lcm时溶液的吸光度 7 1概述 桑德尔 Sandell 灵敏度 灵敏度指数 S来表示 S是指当仪器的检测极限A 0 001时 单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质的最低含量 其单位为 g cm 2 S与 及吸光物质摩尔质量M的关系为 7 1概述 3比色法和吸光光度法及其仪器 1 目视比色法colorimetry用眼睛观察 比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法 优点是仪器简单 操作简便 适宜于大批试样的分析 灵敏度高 因为是在复合光 白光下进行测定 故某些显色反应不符合朗伯 比尔定律时 仍可用该法进行测定 主要缺点是准确度不高 标准系列不能久存 需要在测定时临时配制 7 1概述 2 吸光光度法Spectrophotometry借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度 绘制标准曲线 根据被测试液的吸光度 从标准曲线上求得被测物质的浓度或含量 Standardcurve calibratedcurve workingcurve吸光光度法与目视比色法在原理上不同 吸光光度法是比较有色溶液对某一波长光的吸收情况 目视比色法则是比较透过光的强度 例如 测KMnO4的含量 吸光光度法测量的是KMnO4溶液对黄绿色光的吸收情况 目视比色法则是比较KMnO4溶液透过红紫色光的强度 7 1概述 吸光光度法特点 入射光是纯度较高的单色光 故便偏离朗伯 比尔定律的情况大为减少 标准曲线直线部分的范围更大 分析结果的准确度较高 因可任意选取某种波长的单色光 故利用吸光度的加和性 同时测定溶液中两种或两种以上的组分 由于入射光的波长范围扩大了 许多无色物质 只要它们在紫外或红外光区域内有吸收峰 都可以测定 7 1概述 3 分光光度计及其基本部件分光光度计按工作波长范围分类 紫外 可见分光光度计应用于无机物和有机物含量的测定 红外分光光度计主要用于结构分析 分光光度计又可分为单光束和双光束两类 722型分光光度计是数字显示的单光束 可见分光光度计 recordingspectrophotometer 旧的光电比色计 photoelectriccolorimeter 分光光度计的基本部件 光源 单色器 比色皿 检测器和显示装置 7 1概述 7 1概述 光源 lightsource 用6 12V钨丝灯作可见光区的光源 发出的连续光谱在360 800nm范围内 光源应该稳定 即要求电源电压保持稳定 为此 通常在仪器内同时配有电源稳压器 氢灯氘灯钨灯汞灯hydrogendeuteriumtungstenmercurylamplamplamplamp 7 1概述 单色器monochromator单色器的作用是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置 分为棱镜和光栅 棱镜 prism 根据光的折射原理而将复合光色散为不同波长的单色光 然后再让所需波长的光通过一个很窄的狭缝 slit 照射到吸收池上 由玻璃或石英制成 玻璃棱镜用于可见光范围 石英棱镜则在紫外和可见光范围均可使用 7 1概述 光栅 grating 是根据光的衍射和干涉原理将复合光色散为不同波长的单色光 然后再让所需波长的光通过狭缝照射到吸收池上 它的分辨率比棱镜大 可用的波长范围也较宽 滤光片 filter 7 1概述 比色皿 coloritrough 也称吸收池 用于盛放试液的容器 它是由无色透明 耐腐蚀 化学性质相同 厚度相等的玻璃制成的 按其厚度分为0 5cm lcm 2cm 3cm和5cm 在可见光区测量吸光度时使用玻璃吸收池 紫外区则使用石英吸收池 使用比色皿时应注意保持清洁 透明 避免磨损透光面 7 1概述 检测器detector接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量 分为光电管和光电倍增管 光电管 phototube 一个真空或充有少量惰性气体的二极管 阴极是金属做成的半圆筒 内侧涂有光敏物质 阳极为一金属丝 光电管依其对光敏感的波长范围不同分为红敏和紫敏两种 红敏光电管是在阴极表面涂银和氧化铯 适用波长范围为625 1000nm 紫敏光电管是阴极表面涂锑和铯 适用波长范围为200 625nm 7 1概述 光电倍增管 photomultiplier 由光电管改进而成的 管中有若千个称为倍增极的附加电极 可使光激发的电流得以放大 一个光子约产生106 107个电子 它的灵敏度比光电管高200多倍 适用波长范围为160 700nm 光电倍增管在现代的分光光度计中被广泛采用 光电池photocell 7 1概述 显示装置作用是把放大的信号以吸光度A或透射比T的光度分析法的设计方式显示或记录下来 分光光度计常用的显示装置是检流计 微安表 数字显示记录仪 7 2光度分析法的设计 1显色反应2显色条件的选择3测量波长和吸光度范围的选择4参比溶液的选择5标准曲线的制作 7 2光度分析法的设计 1显色反应 colorreaction 待测物质本身有较深的颜色 直接测定 待测物质是无色或很浅的颜色 需要选适当的试剂与被测离子反应生成有色化合物再进行测定 此反应称为显色反应 所用的试剂称为显色剂 colorreagent 按显色反应的类型来分 主要有氧化还原反应和络合反应两大类 而络合反应是最主要的 7 2光度分析法的设计 1 显色反应的选择A选择性好 干扰少 或干扰容易消除 灵敏度高 有色物质的 应大于104 B有色化合物的组成恒定 符合一定的化学式 C有色化合物的化学性质稳定 至少保证在测量过程中溶液的吸光度基本恒定 这就要求有色化合物不容易受外界环境条件的影响 D有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大 即显色剂对光的吸收与络合物的吸收有明显区别 要求两者的吸收峰波长之差 称为对比度 大于60nm 7 2光度分析法的设计 2 显色剂无机显色剂不多 因为生成的络合物不稳定 灵敏度和选择性也不高 如用KSCN显色测铁 钼 钨和铌 用钼酸铵显色测硅 磷和钒 用H2O2显色测钛等 有机显色剂分子中含有生色团 chromophoricgroup 和助色团 auxochromegroup 生色团是某些含不饱和键的基团 如偶氮基 对醌基和羰基等 这些基团中的 电子被激发时需能量较小 可吸收波长200nm以上的可见光而显色 助色团是含孤对电子的基团 如氨基 羟基和卤代基等 这些基团与生色团上的不饱和键作用 使颜色加深 7 2光度分析法的设计 有机显色剂A磺基水杨酸OO型螯合剂 可与很多高价金属离子生成稳定的螯合物 主要用于测Fe3 B丁二酮肟NN型螯合显色剂 用于测定Ni2 C1 10 邻二氮菲NN型螯合显色剂 测微量Fe2 D二苯硫腙含S显色剂 萃取光度测定Cu2 Pb2 Zn2 Cd2 Hg2 等 E偶氮胂 铀试剂 偶氮类螯合剂 强酸性溶液中测Th Zr U 等 在弱酸性溶液中测稀土金属离子 F铬天青S三苯甲烷类显色剂 测定Al3 G结晶紫三苯甲烷类碱性染料 测定Tl3 7 2光度分析法的设计 3 多元络合物多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的络合物 目前应用较多的是由一种金属离子与两种配位体所组成的三元络合物 三元络合物在吸光光度分析中应用较普遍 重要的三元络合物类型 三元混配络合物金属离子与一种络合剂形成未饱和络合物 然后与另一种络合剂结合 形成三元混合配位络合物 简称三元混配络合物 例如 V V H2O2和吡啶偶氮间苯二酚 PAR 形成1 1 1的有色络合物 可用于钒的测定 其灵敏度高 选择性好 7 2光度分析法的设计 离子缔合物金属离子先与络合剂生成络阴离子或络阳离子 再与带反电荷的离子生成离子缔合物 主要用于萃取光度法 如 Ag 与1 10 邻二氮菲形成阳离子 再与溴邻苯三酚红的阴离子形成深蓝色的离子缔合物 用F H2O2 EDTA作掩蔽剂 可测定微量Ag 作为离子缔合物的阳离子 有碱性染料 1 10 邻二氮菲及其衍生物 安替比林及其衍生物 氯化四苯砷 或磷 锑 等 作为阴离子 有X SCN ClO4 无机杂多酸和某些酸性染料等 7 2光度分析法的设计 金属离子 络合剂 表面活性剂体系金属离子与显色剂反应时 加入某些表面活性剂 可以形成胶束化合物 它们的吸收峰向长波方向移动 红移 而测定的灵敏度显著提高 目前 常用于这类反应的表面活性剂有溴化十六烷基吡啶 氯化十四烷基二甲基苄胺 氯化十六烷基三甲基铵 溴化十六烷基三甲基铵 溴化羟基十二烷基三甲基铵 OP乳化剂 例如 稀土元素 二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反应 生成三元络合物 在pH8 9时呈蓝紫色 用于痕量稀土元素总量的测定 7 2光度分析法的设计 杂多酸溶液在酸性的条件下 过量的钼酸盐与磷酸盐 硅酸盐 砷酸盐等含氧的阴离子作用生成杂多酸 作为吸光光度法测定相应的磷 硅 砷等元素的基础 杂多酸法需要还原反应的酸度范围较窄 必须严格控制反应条件 很多还原剂都可应用于杂多酸法中 氯化亚锡及某些有机还原剂 例1 氨基 2 萘酚 4 磺酸加亚硫酸盐和氢醌常用于磷的测定 硫酸肼在煮沸溶液中作砷钼酸盐和磷钼酸盐的还原剂 抗坏血酸也是较好的还原剂 7 2光度分析法的设计 2显色条件的选择实验条件包括 溶液酸度 显色剂用量 试剂加入顺序 显色时间 显色温度 有机络合物的稳定性及共存离子的干扰等 1 溶液的酸度M HR MR H 影响显色剂的平衡浓度和颜色 影响被测金属离子的存在状态 影响络合物的组成 pH与吸光度关系曲线确定pH范围 7 2光度分析法的设计 2 显色剂的用量M 被测组分 R 显色剂 MR 有色络合物 为使显色反应进行完全 需加入过量的显色剂 但显色剂不是越多越好 有些显色反应 显色剂加人太多 反而会引起副反应 对测定不利 在实际工作中根据实验结果来确定显色剂的用量 7 2光度分析法的设计 3 显色反应时间有些显色反应瞬间完成 溶液颜色很快达到稳定状态 并在较长时间内保持不变 有些显色反应虽能迅速完成 但有色络合物的颜色很快开始褪色 有些显色反应进行缓慢 溶液颜色需经一段时间后才稳定 制作吸光度 时间曲线确定适宜时间 4 显色反应温度 显色反应大多在室温下进行 但是 有些显色反应必需加热至一定温度完成 5 溶剂 有机溶剂降低有色化合物的解离度 提高显色反应的灵敏度 如在Fe SCN 3的溶液中加入丙酮颜色加深 还可能提高显色反应的速率 影响有色络合物的溶解度和组成等 7 2光度分析法的设计 6 干扰及其消除方法试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定 例如干扰物质本身有颜色或与显色剂反应 在测量条件下也有吸收 造成正干扰 干扰物质与被测组分反应或与显色剂反应 便显色反应不完全 也会造成干扰 干扰物质在测量条件下从溶液中析出 便溶液变混浊 无法准确测定溶液的吸光度 为消除以上原因引起的干扰 可采取以下几种方法 7 2光度分析法的设计 a 控制溶液酸度b 加入掩蔽剂选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作用 掩蔽剂以及它与干扰物质形成的络合物的颜色应不干扰待测离子的测定 c 利用氧化还原反应 改变干扰离子的价态d 利用校正系数e 用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰 f 选择适当的波长g 当溶液中存在有消耗显色剂的干扰离子时 可通过增加显色剂的用量来消除干扰 h 分离以上方法均不奏效时 采用预先分离的方法 7 2光度分析法的设计 3测量波长和吸光度范围的选择 1 测量波长的选择为了使测定结果有较高的灵敏度 应选择被测物质的最大吸收波长的光作为入射光 这称为 最大吸收原则 maximumabsorption 选用这种波长的光进行分析 不仅灵敏度高 且能减少或消除由非单色光引起的对朗伯 比尔定律的偏离 但是 在最大吸收波长处有其他吸光物质干扰测定时 则应根据入射光波长 7 2光度分析法的设计 例丁二酮肟光度法测钢中镍 络合物丁二酮肟镍的最大吸收波长为470nm 但试样中的铁用酒石酸钠掩蔽后 在470nm处也有一定吸收 干扰镍的测定 为避免铁的干扰 可以选择波长520nm进行测定 虽然测镍的灵敏度有所降低 但酒石酸铁不干扰镍的测定 7 2光度分析法的设计 2 吸光度范围的选择从仪器测量误差的角度来看 为使测量结果得到较高的准确度 一般应控制标准溶液和被测试液的吸光度在0 2 0 8范围内 可通过控制溶液的浓度或选择不同厚度的吸收池来达到目的 7 2光度分析法的设计 4参比溶液的选择利用参比溶液来调节仪器的零点 可消除由吸收池壁及溶剂对入射光的反射和吸收带来的误差 扣除干扰的影响 参比溶液选择 a试液及显色剂均无色 蒸馏水作参比溶液 b显色剂为无色 被测试液中存在其他有色离子 用不加显色剂的被测试液作参比溶液 c显色剂有颜色 可选择不加试样溶液的试剂空白作参比溶液 7 2光度分析法的设计 d显色剂和试液均有颜色 可将一份试液加入适当掩蔽剂 将被测组分掩蔽起来 使之不再与显色剂作用 而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入 以此作为参比溶液 这样就可以消除显色剂和一些共存组分的干扰 e改变加入试剂的顺序 使被测组分不发生显色反应 可以此溶液作为参比溶液消除干扰 7 2光度分析法的设计 5标准曲线的制作根据光的吸收定律 吸光度与吸光物质的含量成正比 这是光度法进行定量的基础 标准曲线就是根据这一原理制作的 具体方法为 在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度 以标准溶液中待测组分的含量为横坐标 吸光度为纵坐标作图 得到一条通过原点的直线 称为标准曲线 此时测量待测溶液的吸光度 在标准曲线上就可以查到与之相对应的被测物质的含量 7 2光度分析法的设计 有时标准曲线不通过原点 可能是由于参比溶液选择不当 吸收池厚度不等 吸收池位置不妥 吸收池透光面不清洁等原因所引起的 若有色络合物的解离度较大 特别是当溶液中还有其他络合剂时 常便被测物质在低浓度时显色不完全 找出原因 加以避免 7 3光度分析法的误差 1对朗伯 比尔定律的偏离2吸光度测量的误差 7 3光度分析法的误差 1对朗伯 比尔定律的偏离在吸光光度分析中 经常出现标准曲线不呈直线的情况 特别是当吸光物质浓度较高时 明显地看到通过原点向浓度轴弯曲的现象 吸光度轴弯曲 这种情况称为偏离朗伯 比尔定律 若在曲线弯曲部分进行定量 将会引起较大的误差 偏离朗伯 比尔定律的原因主要是仪器或溶液的实际条件与朗伯 比尔定律所要求的理想条件不一致 7 3光度分析法的误差 1 非单色光引起的偏离 朗伯 比尔定律只适用于单色光 但由于单色器色散能力的限制和出口狭缝需要保持一定的宽度 所以目前各种分光光度计得到的入射光实际上都是具有某一波段的复合光 由于物质对不同波长光的吸收程度的不同 因而导致对朗伯 比尔定律的偏离 7 3光度分析法的误差 克服非单色光引起的偏离的措施 使用比较好的单色器 从而获得纯度较高的 单色光 使标准曲线有较宽的线性范围 人射光波长选择在被测物质的最大吸收处 保证测定有较高的灵敏度 此处的吸收曲线较为平坦 在此最大吸收波长附近各波长的光的 值大体相等 由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多 测定时应选择适当的浓度范围 使吸光度读数在标准曲线的线性范围内 7 3光度分析法的误差 2 介质不均匀引起的偏离朗伯 比尔定律要求吸光物质的溶液是均匀的 如果被测溶液不均匀 是胶体溶液 乳浊液或悬浮液时 入射光通过溶液后 除一部分被试液吸收外 还有一部分因散射现象而损失 使透射比减少 因而实测吸光度增加 便标准曲线偏离直线向吸光度轴弯曲 故在光度法中应避免溶液产生胶体或混浊 7 3光度分析法的误差 3 由于溶液本身的化学反应引起的偏离溶液中的吸光物质常因解离 缔合 形成新化合物或互变异构等化学变化而改变其浓度 因而导致偏离朗伯 比尔定律 A解离大部分有机酸碱的酸式 碱式对光有不同的吸收性质 溶液的酸度不同 酸 碱 解离程度不同 导致酸式与碱式的比例改变 使溶液的吸光度发生改变 B络合显色剂与金属离子生成的是多级络合物 且各级络合物对光的吸收性质不同 例如在Fe 与SCN 的络合物中 Fe SCN 3颜色最深 Fe SCN 2 颜色最浅 故SCN 浓度越大 溶液颜色越深 即吸光度越大 7 3光度分析法的误差 c缔合例如在酸性条件下 CrO42 会缔合生成Cr2O72 而它们对光的吸收有很大的不同 在分析测定中 要控制溶液的条件 使被测组分以一种形式存在 以克服化学因素所引起的对朗伯 比尔定律的偏离 7 3光度分析法的误差 2吸光度测量的误差在吸光光度分析中 仪器测量不准确也是误差的主要来源 任何光度计都有一定的测量误差 这些误差可能来源于光源不稳定 实验条件偶然变动 读数不准确等 在光度计中 透射比的标尺刻度均匀 吸光度标尺刻度不均匀 对于同一仪器 读数的波动对透射比为一定值 而对吸光度读数波动则不再为定值 吸光度越大 读数波动所引起的吸光度误差也越大 7 3光度分析法的误差 透射比很小或很大时 浓度测量误差都较大 即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端 待测溶液的透射比T在15 65 之间 或使吸光度A在0 2 0 8之间 才能保证测量的相对误差较小 当A 0 434 或透射比T 36 8 时 测量的相对误差最小 本章作业 p2384 5p23911 13 7 3光度分析法的误差 1对朗伯 比尔定律的偏离2吸光度测量的误差 7 3光度分析法的误差 1对朗伯 比尔定律的偏离在吸光光度分析中 经常出现标准曲线不呈直线的情况 特别是当吸光物质浓度较高时 明显地看到通过原点向浓度轴弯曲的现象 吸光度轴弯曲 这种情况称为偏离朗伯 比尔定律 若在曲线弯曲部分进行定量 将会引起较大的误差 偏离朗伯 比尔定律的原因主要是仪器或溶液的实际条件与朗伯 比尔定律所要求的理想条件不一致 7 3光度分析法的误差 1 非单色光引起的偏离 朗伯 比尔定律只适用于单色光 但由于单色器色散能力的限制和出口狭缝需要保持一定的宽度 所以目前各种分光光度计得到的入射光实际上都是具有某一波段的复合光 由于物质对不同波长光的吸收程度的不同 因而导致对朗伯 比尔定律的偏离 7 3光度分析法的误差 克服非单色光引起的偏离的措施 使用比较好的单色器 从而获得纯度较高的 单色光 使标准曲线有较宽的线性范围 人射光波长选择在被测物质的最大吸收处 保证测定有较高的灵敏度 此处的吸收曲线较为平坦 在此最大吸收波长附近各波长的光的 值大体相等 由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多 测定时应选择适当的浓度范围 使吸光度读数在标准曲线的线性范围内 7 3光度分析法的误差 2 介质不均匀引起的偏离朗伯 比尔定律要求吸光物质的溶液是均匀的 如果被测溶液不均匀 是胶体溶液 乳浊液或悬浮液时 入射光通过溶液后 除一部分被试液吸收外 还有一部分因散射现象而损失 使透射比减少 因而实测吸光度增加 便标准曲线偏离直线向吸光度轴弯曲 故在光度法中应避免溶液产生胶体或混浊 7 3光度分析法的误差 3 由于溶液本身的化学反应引起的偏离溶液中的吸光物质常因解离 缔合 形成新化合物或互变异构等化学变化而改变其浓度 因而导致偏离朗伯 比尔定律 A解离大部分有机酸碱的酸式 碱式对光有不同的吸收性质 溶液的酸度不同 酸 碱 解离程度不同 导致酸式与碱式的比例改变 使溶液的吸光度发生改变 B络合显色剂与金属离子生成的是多级络合物 且各级络合物对光的吸收性质不同 例如在Fe 与SCN 的络合物中 Fe SCN 3颜色最深 Fe SCN 2 颜色最浅 故SCN 浓度越大 溶液颜色越深 即吸光度越大 7 3光度分析法的误差 c缔合例如在酸性条件下 CrO42 会缔合生成Cr2O72 而它们对光的吸收有很大的不同 在分析测定中 要控制溶液的条件 使被测组分以一种形式存在 以克服化学因素所引起的对朗伯 比尔定律的偏离 7 3光度分析法的误差 2吸光度测量的误差在吸光光度分析中 仪器测量不准确也是误差的主要来源 任何光度计都有一定的测量误差 这些误差可能来源于光源不稳定 实验条件偶然变动 读数不准确等 在光度计中 透射比的标尺刻度均匀 吸光度标尺刻度不均匀 对于同一仪器 读数的波动对透射比为一定值 而对吸光度读数波动则不再为定值 吸光度越大 读数波动所引起的吸光度误差也越大 7 3光度分析法的误差 透射比很小或很大时 浓度测量误差都较大 即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端 待测溶液的透射比T在15 65 之间 或使吸光度A在0 2 0 8之间 才能保证测量的相对误差较小 当A 0 434 或透射比T 36 8 时 测量的相对误差最小 7 4其他吸光光度法及吸光光度法应用 1示差吸光光度法2双波长吸光光度法3弱酸和弱碱解离常数的测定4络合物组成的测定 7 4其他吸光光度法及吸光光度法应用 1示差吸光光度法 differential 1 示差吸光光度法的原理吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定 当待测定组分浓度过高或过低 会引起很大的测量误差 导致准确度降低 示差吸光光度法可克服这一缺点 目前 主要有高浓度示差吸光光度法 低浓度示差吸光光度法和使用两个参比溶液的精密示差吸光光度法 它们的基本原理相同 且以高浓度示差吸光光度法应用最多 仅介绍高浓度示差吸光光度法 7 4其他吸光光度法及吸光光度法应用 吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比 以把空白溶液作为参比的稀溶液的标准曲线作为 A和 c的标准曲线 根据测得的 A求出相应的 c值 从cx co c可求出待测试液的浓度 这就是示差吸光光度法定量的基本原理 7 4其他吸光光度法及吸光光度法应用 2 示差吸光光度法的误差 c 即cx co 测量误差为x 结果为cx cx co x 普通光度法的结果为cx cx x 因cx只是稍大于co